Karakterisering av en ekstrudert hurtigstørknet AA 8009 legering - Duktilitetsforskjell mellom ulike strekkretninger

Abstract

I denne bacheloroppgaven var hensikten å finne årsaken til at den hurtigstørknende aluminiumslegeringen RSA AA 8009 hadde ulik bruddforlengelse på langs enn på tvers av ekstruderingenretningen. For å finne mulige årsaker til dette ble det sett på prøver i lysmikroskop og SEM både på langs og på tvers. Det som kom av bildene både fra lysmikroskop og SEM var at det var for det meste en fin struktur, men at det lå lange mørke faser i langsretningen, mens i tversretningen var det små mørke prikker. For å finne ut hva disse mørke områdene bestod av ble det brukt EDAX, som viste at det var rent aluminium. Områdene rundt bestod av aluminium pluss legeringselementene til denne legeringen. Det var altså rene aluminiumsfaser som lå i langsretningen. Det ble da kjørt strekktester, med prøver tatt både på langs og på tvers av ekstruderingsretningen. Her viste det seg at prøvene tatt på tvers, ga sprø brudd med omtrent 5% forlengelse, mens prøvene på langs ga duktile brudd med omtrent 12% forlengelse. Da rent aluminium vil være mer duktile enn fasene rundt det oppstå problemer. Kravet til kompatibilitet vil da føre til at det dannes defekter i grensesjiktet rundt aluminiumsfasene, og dette vil gjøre grensesjiktet sprøtt. Da det er større volumfraksjon av rent aluminium på langs av ekstruderingsretningen vil det bety større områder som blir sprø. Når en prøve tatt på tvers av ekstruderingsretningen vil bruddflaten bli på langs av ekstruderingsretningen. Her vil det bli store nok områder som blir sprø, og prøven vil gå til ett sprøtt brudd. For prøver tatt på langs vil det være såpass små områder som blir sprø, og det vil ikke være nok til at bruddet blir sprøtt. Her vil det da bli duktile brudd. Bruddoverflaten til de sprø bruddflatene ble på skrå, omtrent 45 grader og ikke 90 grader på tversretningen. Dette forekommer av at avstanden mellom de rene aluminiumsfasene er kortere 45 grader på enn 90 grader på tversretningen. Bruddet vil forløpe seg ved at det "hopper" til nærmeste aluminiumsfase, og dermed bli omtrent 45 grader